SUPERCONDUCTEURS IONIQUES

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Espèces diffusantes : valeurs du coefficient de diffusion

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Conductivité

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Conductivité et énergie d'activation

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Structure de superconducteurs ioniques

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Applications

Les applications des superconducteurs ioniques sont de plusieurs types ; il convient de les différencier en deux grandes familles : les applications de puissance et celles où les puissances sont infimes. Les accumulateurs, les électrolyseurs, certaines piles à combustibles font partie de la première famille, tandis que les dispositifs « tout solides », les piles à longue durée de vie, les jauges spécifiques et capteurs, les afficheurs électrochromiques et les supercondensateurs ressortissent à la seconde. La plupart de ces derniers dispositifs peuvent être considérés comme des piles à concentration ou jauges : comme dans tout type de dispositifs électrochimiques, ils sont formés de l'association de régions à conductivité purement ionique – l'électrolyte – en contact avec des régions à conductivité électronique ou mixte – les électrodes. De multiples configurations sont possibles : dans le cas des capteurs, on mesure en circuit ouvert une différence de potentiel induite par une différence de concentration d'une espèce en contact avec les électrodes. En revanche, si un circuit extérieur impose un courant, deux cas sont possibles : ou bien les interfaces sont « bloquantes », les échanges ions ou électrons ne peuvent se faire, et on obtient un condensateur double couche ou supercondensateur ; ou bien les interfaces sont perméables aux ions, et on a une batterie. Un cas particulier important est celui où l'électrode est « électrochrome », c'est-à-dire que l'injection d'ions induit un changement de coloration : on peut alors réaliser un afficheur.

Accumulateurs

Les accumulateurs électriques présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux autres systèmes de stockage d'énergie : temps de réponse et disponibilité propres à l'énergie électrique, absence de pollution de l'environnement et bonne rentabilité économique ; les calculs faits en 1976 aux États-Unis avaient déjà montré que la filière « conversion du pétrole ou du charbon en énergie dans une centrale-accumulateurs-moteur électrique » était, pour la propuls [...]

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Écrit par :

  • : docteur ès sciences, ingénieur de l'Ecole nationale supérieure de céramiqueindustrielle de Sèvres, chargé de recherche au C.N.R.S.

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Pour citer l’article

Philippe COLOMBAN, « SUPERCONDUCTEURS IONIQUES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 janvier 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/superconducteurs-ioniques/